[发明专利]一种用于乙炔氢氯化的低汞催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂，特别涉及一种用于乙炔氢氯化合成氯乙烯的低汞催化剂。 

背景技术

聚氯乙烯是世界五大合成树脂之一，广泛用于工业、农业、建材等国民经济重要领域。氯乙烯单体是重要的有机化工合成原料，主要用途是生产聚氯乙烯树脂和其他氯乙烯共聚物，随着社会经济的发展其需求量与日俱增。氯乙烯来源主要有电石乙炔法、石油乙烯法和二氯乙烷裂解法。我国“缺油、贫气、富煤”的能源结构，决定了电石乙炔法生产聚氯乙烯成为主流。虽然电石乙炔法聚氯乙烯对于缓解我国石油资源短缺、减少石油对外依存度、提高能源安全起到了重要的作用，但是行业内目前所面临的问题严重制约着其发展。 

工业上使用的催化剂有高汞催化剂和低汞催化剂，高汞催化剂的氯化汞含量10-12%，低汞催化剂的氯化汞含量4-6.5%。由于高汞催化剂的氯化汞含量高，汞消耗大，现在在逐步被淘汰。低汞触媒的应用规模在逐步扩大，低汞触媒的典型代表为CN200610012455.0和201010203376.4。CN200610012455.0为河北科创助剂有限公司的技术，该催化剂活性炭为载体，含氯化汞4-6.5，辅助组分为氯化锌，浸渍法制备，目前市场上使用的低汞催化剂多为此公司生产。201010203376.4为新疆天业（集团）有限公司的技术，具体为：活性炭载体100份，主催化成分氯化汞1～8份，辅助成分1～10份，辅助成分A与B各1～10份，辅助成分A为氯化钴或氯化锰，辅助成分B为氯化钾或氯化铵，该催化剂已在其公司内部实现批量生产和使用。 

其他关于低汞催化剂的研究和报道也很多。CN02154466.2介绍了一种环保型汞催化剂及其生产工艺，该催化剂以沸石或分子筛为载体，通过汞离子交换钠离子制成，汞含量3-9%。CN201010246013.9以13X或MCM41分子筛为载体，负载氯化汞2-7%，助剂为铋、锌、亚铜、钡的氯化物。CN201110023199.6以煤质炭为载体，旋转浸渍，真空干燥，氯化汞含量3-7%，助剂为镍、铬、亚铁、铁、钴、钡的氯化物。CN201110246027.5以活性炭为载体，氯化汞含量4-5%，必须的助剂为氯化钡、氯化铈、氯化铋、氯化铜，非必须助剂为氯化钾、磷酸、氯化锌和氯化亚铜中的一种或几种。CN201110380068.3氯化汞含量2.5-3.5%，辅助组分氯化铋、氯化锌、氯化锰、氯化铜、氯化铝、氯化钒、氯化稀土、氯化钡，沸石作为载体。这几项专利中都采用了较低含量的氯化汞作为催化剂的主活性组分，其他金属氯化物作为助活性组分，以活性炭或分子筛为载体，但由于使用过程中原料气中含有H₂S、PH₃杂质，造成催化剂的中毒失活，同时由于乙炔具有较高的还原性，易使催化中的主活性组分Hg²⁺转变成Hg⁰，造成催化剂失活和汞流的失。从而导致了催化剂的失活，所以虽然上述低汞催化剂的催化活可以满足生产要求，但是其稳定性和抗中毒性能较差，寿命较短，未能在乙炔氢氯化中得到工业应用。 

发明内容

本发明目的在于进一步降低电石乙炔法聚氯乙烯生产中汞的使用量，促进源头减排，为电石乙炔法聚氯乙烯行业的持续健康发展提供技术保障。 

一种用于乙炔氢氯化的低汞催化剂，包括主活性组分氯化汞，助活性组分和载体，主活性组分氯化汞的含量占催化剂载体总重量的2~4%，助活性组分中的金属元素含量占催化剂载体总重量的5~30%，其中助活性组分为钴、锰、铜、银的氧化物的一种或几种。 

所述的一种用于乙炔氢氯化的低汞催化剂，助活性组分为氧化钴。 

所述的一种用于乙炔氢氯化的低汞催化剂，助活性组分为氧化锰。 

所述的一种用于乙炔氢氯化的低汞催化剂，助活性组分含量占催化剂载体总重量的15~25%。 

所述的一种用于乙炔氢氯化的低汞催化剂的制备方法是：先将钴、锰、铜、银可溶性金属化合物的一种或多种浸渍负载到载体上，90-110℃烘干，150-1000℃下氮气保护氛围焙烧1-5小时，降温后负载氯化汞。 

所述的一种用于乙炔氢氯化的低汞催化剂，助活性组分的金属化合物为金属硝酸盐或金属硫酸盐中的一种。 

所述一种用于乙炔氢氯化的低汞催化剂的制备方法，钴、锰、铜、银负载可通过多次浸渍负载、烘干、焙烧实现。 

所述的一种用于乙炔氢氯化的低汞催化剂，其载体比表面积为800~3500m²/g的活性炭，分子筛，硅胶，沸石，硅藻土，载体的微孔比例≥50%。